操作系統教程（第3版·微課視頻版）

目錄

第1章引論

1．1操作系統的作用和定義

1．1．1操作系統的作用

1．1．2操作系統的定義

1．2操作系統的發展過程

1．3操作系統的功能和特性

1．3．1操作系統的功能

1．3．2操作系統的特性

1．4操作系統的分類

1．4．1批處理系統

1．4．2分時操作系統

1．4．3實時操作系統

1．4．4微機操作系統

1．4．5網絡操作系統

1．4．6分布式操作系統

1．4．7嵌入式操作系統

本章小結

【本章知識框架】

習題

第2章操作系統的運行環境與結構

2．1操作系統引導與程序運行

2．1．1操作系統引導

2．1．2程序鏈接與裝入

2．1．3程序運行

2．2處理機的運行模式

2．2．1操作系統內核

2．2．2核心態與用戶態

2．3中斷和異常處理

2．4操作系統的用戶接口

2．4．1脫機用戶接口

2．4．2聯機用戶接口

2．4．3Shell命令介紹

2．5系統調用

2．5．1系統調用的概念和類型

2．5．2系統調用的實現

2．6操作系統的結構模型

2．6．1整體式模型

2．6．2層次式模型

2．6．3微內核與客戶服務器模型

2．6．4面向對象模型

本章小結

【本章知識框架】

習題

第3章進程的描述與控制

3．1程序的執行方式

3．1．1程序的順序執行

3．1．2程序的並發執行

3．2進程的描述

3．2．1進程的定義

3．2．2進程的特性

3．2．3進程與程序的區別

3．2．4進程控制塊

3．3進程狀態

3．3．1進程的執行

3．3．2進程的基本狀態

3．3．3進程的掛起

3．4進程控制

3．4．1操作系統內核的支撐功能

3．4．2微內核

3．4．3進程控制樹與原語

3．5線程

3．5．1線程的引入

3．5．2線程的定義

3．5．3線程的狀態

3．5．4線程和進程的比較

3．5．5線程的分類

3．5．6線程的模型

3．6協程

本章小結

【本章知識框架】

習題

第4章處理機調度

4．1三級調度的概念

4．1．1作業的狀態及其轉換

4．1．2調度的層次

4．1．3調度模型

4．1．4作業和進程的關系

4．2作業調度

4．2．1作業調度的功能

4．2．2作業調度的目標與性能衡量

4．3進程調度

4．3．1進程調度的功能

4．3．2進程調度的方式

4．3．3進程調度的時機

4．4常用的調度算法

4．4．1先來先服務調度算法

4．4．2短作業(進程)優先調度算法

4．4．3時間片輪轉調度算法

4．4．4高優先權優先調度算法

4．4．5最高響應比優先調度算法

4．4．6多級隊列調度算法

4．4．7多級反饋隊列調度算法

4．5實時調度

4．5．1實現實時調度的基本條件

4．5．2實時調度算法的分類

4．5．3最早截止時間優先算法

4．5．4最低松弛度優先算法

4．6實例分析： Linux進程調度

本章小結

【本章知識框架】

習題

第5章進程通信

5．1進程的同步與互斥

5．1．1進程合作

5．1．2共享資源

5．2臨界資源與臨界區

5．2．1與時間有關的錯誤

5．2．2臨界資源與臨界區

5．2．3同步機構設計準則

5．3臨界區管理的軟件方法

5．4臨界區管理的硬件方法

5．4．1關中斷

5．4．2TS指令

5．4．3對換指令

5．5信號量機制與管程

5．5．1整型信號量

5．5．2結構型信號量

5．5．3AND型信號量

5．5．4信號量集

5．5．5管程機制

5．6用信號量機制實現進程的互斥與同步

5．6．1用信號量機制實現進程的互斥

5．6．2用信號量機制實現進程的同步

5．7經典進程同步問題

5．7．1生產者消費者問題

5．7．2哲學家就餐問題

5．7．3讀者寫者問題

5．8進程通信

5．8．1共享存儲區系統

5．8．2管道通信系統

5．8．3消息傳遞系統

5．8．4客戶機服務器系統

5．9典型例題講解

5．9．1睡眠的理發師問題

5．9．2銀行叫號服務

本章小結

【本章知識框架】

習題

第6章死鎖

6．1死鎖的基本概念

6．1．1死鎖的定義

6．1．2死鎖產生的原因

6．1．3產生死鎖的必要條件

6．1．4處理死鎖的策略

6．2死鎖預防

6．3死鎖避免

6．3．1安全狀態和不安全狀態

6．3．2利用銀行家算法避免死鎖

6．4死鎖檢測

6．5死鎖解除

6．6死鎖綜合處理

本章小結

【本章知識框架】

習題

第7章實存儲管理技術

7．1存儲管理的基本概念

7．1．1多級存儲器結構

7．1．2存儲管理要解決的問題

7．1．3存儲管理的分類

7．1．4地址重定位

7．2連續分配存儲管理方式

7．2．1單一連續分配方式

7．2．2固定分區分配方式

7．2．3動態分區分配方式

7．3離散分配存儲管理方式

7．3．1分頁存儲管理方式

7．3．2分段存儲管理方式

7．3．3段頁存儲管理方式

本章小結

【本章知識框架】

習題

第8章虛擬存儲管理技術

8．1虛擬存儲器的基本概念

8．1．1局部性原理

8．1．2虛擬存儲器

8．2覆蓋與對換

8．2．1覆蓋

8．2．2多道程序環境下的對換技術

8．2．3對換空間的管理 

8．3請求分頁存儲管理方式

8．3．1請求分頁式存儲管理的基本概念

8．3．2頁面分配策略

8．3．3頁面調入時機

8．3．4從何處調入頁面

8．4頁面置換算法

8．4．1先進先出置換算法

8．4．2最佳置換算法

8．4．3最近最久未使用置換算法

8．4．4最近未使用置換算法

8．4．5改進的Clock置換算法

8．5請求分頁系統的性能分析

8．5．1缺頁率對有效訪問時間的影響

8．5．2工作集

8．6請求分段存儲管理方式

8．6．1請求分段式存儲管理的基本概念

8．6．2分段共享與保護

本章小結

【本章知識框架】

習題

第9章設備管理

9．1I/O設備管理的基本概念

9．1．1I/O系統的功能

9．1．2I/O軟件的層次結構

9．2I/O設備和設備控制器

9．2．1I/O設備概述

9．2．2設備控制器

9．2．3I/O通道

9．2．4I/O控制方式

9．3緩沖管理

9．3．1緩沖的引入

9．3．2緩沖區及其管理

9．4中斷和中斷處理程序

9．4．1中斷簡介

9．4．2中斷處理程序

9．5設備驅動程序

9．5．1設備驅動程序概述

9．5．2設備驅動程序的處理過程

9．6與設備無關的I/O軟件

9．6．1與設備無關軟件的基本概念

9．6．2與設備無關的共有操作

9．6．3設備分配中的數據結構

9．6．4設備分配策略

9．6．5設備獨立性

9．6．6獨占設備分配方法

9．7用戶層的I/O軟件

9．7．1系統調用與庫函數

9．7．2SPOOLing技術

9．8磁盤I/O

9．8．1磁盤數據組織與格式

9．8．2磁盤的類型

9．8．3磁盤訪問時間

9．8．4磁盤調度算法

本章小結

【本章知識框架】

習題

第10章文件管理

10．1文件和文件系統

10．1．1文件

10．1．2文件系統

10．1．3文件的分類

10．1．4文件系統的功能和基本操作

10．2文件的邏輯結構

10．2．1文件的邏輯結構

10．2．2文件的組織和存取

10．3文件目錄

10．3．1文件控制塊

10．3．2索引節點

10．3．3單級目錄結構

10．3．4二級目錄結構

10．3．5樹形目錄結構

10．3．6無環圖目錄結構

10．3．7目錄查詢技術

10．4外存分配

10．4．1文件的物理結構

10．4．2連續分配

10．4．3鏈接分配

10．4．4索引分配

10．4．5Windows操作系統中的文件分配表

10．5文件存儲空間的管理

10．5．1空閑表法

10．5．2空閑鏈表法

10．5．3位示圖

10．5．4成組鏈接法 

10．6文件的共享

10．6．1目錄結構中的共享

10．6．2打開文件結構中的共享

10．6．3管道文件

10．7文件系統的安全性

10．7．1文件的存取控制

10．7．2文件的轉儲和恢復

10．8Linux文件系統

10．9Windows NTFS

10．9．1NTFS的重要特征

10．9．2NTFS的磁盤組織

10．9．3NTFS的文件組織

10．9．4NTFS的可恢復性

本章小結

【本章知識框架】

習題

第11章操作系統的安全性

11．1操作系統的安全性概述

11．1．1操作系統安全性的主要目標

11．1．2操作系統安全性的特性

11．2數據加密技術

11．2．1數據加密的基本概念

11．2．2數據加密的原理

11．2．3加密算法

11．2．4數字簽名和數字證書

11．3用戶認證技術

11．3．1基於口令的身份認證技術

11．3．2基於物理標誌的身份認證技術

11．3．3基於生物識別的身份認證技術

11．4系統內部攻擊

11．4．1內部攻擊的分類

11．4．2內部攻擊方式

11．4．3惡意軟件  

11．5系統外部攻擊

11．5．1常用的外部攻擊

11．5．2計算機病毒的特征

11．5．3計算機病毒的分類

11．5．4常用的反病毒技術

11．5．5未來計算機病毒的發展趨勢

本章小結

【本章知識框架】

習題

第12章操作系統介紹

12．1Windows操作系統簡介

12．1．1Windows操作系統概述

12．1．2Windows系統結構

12．1．3Windows進程和線程

12．1．4Windows存儲管理

12．1．5Windows同步機制

12．2Linux操作系統簡介

12．2．1Linux操作系統概述

12．2．2Linux內核模塊

12．2．3Linux進程和進程調度

12．2．4Linux內存管理

12．2．5Linux文件管理

12．3Android操作系統簡介

12．3．1Android操作系統概述

12．3．2Android操作系統的架構

12．3．3Android操作系統的進程管理

12．3．4Android操作系統的內存管理

12．4蘋果操作系統介紹

12．4．1蘋果操作系統的主要版本

12．4．2macOS的體系架構

12．4．3macOS的任務調度和存儲管理

12．4．4iOS的體系架構

12．4．5iOS的任務調度和存儲管理

12．4．6蘋果系統與其他系統的比較

本章小結

【本章知識框架】

習題

第13章FreeRTOS及其應用

13．1FreeRTOS介紹

13．1．1FreeRTOS的系統架構

13．1．2FreeRTOS的任務調度

13．1．3FreeRTOS的內存管理

13．1．4FreeRTOS的中斷機制

13．2物聯網雲計算平臺

13．2．1雲計算平臺及其操作系統

13．2．2物聯網

13．2．3百度雲計算平臺和物聯網簡介

13．3FreeRTOS在物聯網中的應用實例

13．3．1FreeRTOS核心模塊簡介

13．3．2FreeTROS集成相關協議

13．3．3FreeTROS設備物聯網通信實例

本章小結

【本章知識框架】

習題

參考文獻